具有改进的结构、可操作性、耐久性和维护性的电池驱动的地面供电单元制造技术

一种用于向停在地面上的飞机供应电流的机场地面供电单元、一种操作该地面供电单元的方法、一种用于向停在地面上的飞机供应电流的系统、一种操作该系统的方法、一种以及Y形转接器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的结构、可操作性、耐久性和维护性的电池驱动的地面供电单元
[0001]本专利技术涉及用于向停在地面上的飞机供应电流的系统，该系统包括电池飞机地面供电单元(GPU)。在瑞士ARADEX AG的相关技术“Referenzbericht:eGPU Energieversorgung von Flugzeugen[参考报告：飞机的eGPU能源供应]”中，提出了一种电池驱动的地面供电单元。
[0002]专利技术人希望改进这种电池驱动的GPU的结构、可操作性、耐久性和维护性。因此，本专利技术的目的是提供一种具有改进的结构、可操作性、耐久性和/或维护性的GPU。
[0003]在本申请中，术语电池GPU总体涉及包括一个或多个电池的GPU。另外，它可以是混合式GPU，另外包含内燃机和发电机。
[0004]通过一种用于向停在地面上的飞机供应电流的系统来实现提高电池GPU的可操作性的目的，该系统包括用于向停在地面上的飞机供应电流的电池GPU，该电池GPU优选为根据本文所述的电池GPU的实施例中的任意一个实施例的电池GPU，该电池GPU包括一个或多个电池以及逆变器，该逆变器用于将该一个或多个电池的输出电流转换为该逆变器的交流输出电流以供应给该飞机，其中，该电池GPU包括交流输入端口，其中，该电池GPU被配置为经由该交流输入端口连接到辅助GPU的交流输出连接器，以便经由该交流输入端口将该辅助GPU的交流输出电流引导到该飞机。
[0005]本专利技术还通过一种对用于向停在地面上的飞机供应电流的系统进行操作的方法来实现，优选地该系统为根据本专利技术的系统，该系统包括电池GPU，用于通过使用一个或多个电池、优选地使用根据本文所述的GPU操作方法中的任一种的GPU操作方法向停在地面上的飞机供应电流，优选地该电池GPU为根据本文所述的电池GPU实施例中的任意一个实施例的电池GPU，并且该系统进一步包括用于向停在地面上的飞机供应电流的辅助GPU，其中，该方法包括以下步骤：
[0006]‑
将辅助GPU的交流输出连接器连接到电池GPU的交流输入端口，并且经由交流输入端口将辅助GPU的交流输出电流引导到飞机。
[0007]因此，通过将飞机的电力供应从电池GPU的一个或多个电池切换到辅助GPU的相应电源(例如电池或发电机)，可以延长电池GPU的连续使用的时长。
[0008]在根据本专利技术的另一优选系统中，交流输入端口包括飞机插座，被配置为连接到适于连接到飞机的飞机输出连接器。
[0009]由此，多个GPU可以利用现有的GPU飞机输出连接器彼此连接。常规(例如柴油)GPU可以容易地用作辅助GPU。
[0010]飞机插座是整合在飞机机身中的插座，GPU的飞机输出连接器连接到该插座以给飞机供电。它是标准化的(6极，400Hz)并且是本领域技术人员已知的。
[0011]飞机插座优选地嵌入在GPU的壳体中。可替换地，GPU的输出电缆通过Y型电缆配置而使得飞机插座具有相应的特征。
[0012]在根据本专利技术的另一优选系统中，电池GPU包括Y形转接器，该Y形转接器具有各自包括飞机插座的两个交流输入端口并且具有飞机输出连接器，其中，电池GPU的飞机输出连
接器连接到两个交流输入端口中的一个交流输入端口。优选地，Y形转接器包括针对每个要被切换的相(例如4相)的输入耦接开关。
[0013]因此，电池GPU可以容易地配备有交流输入端口。
[0014]在根据本专利技术的另一优选系统中，该系统被配置为使下列各项彼此同步：
[0015]‑
电池GPU的逆变器的交流输出电流，优选地是该输出的相位角和/或频率和/或幅度，以及
[0016]‑
辅助GPU的交流输出电流，优选地是该输出的相位角和/或频率和/或幅度。
[0017]由此，可以准备GPU之间的电力输送的顺畅切换。优选地，使相位角以及频率和幅度同步。然而，在实践中对顺畅转换具有最高影响的参数可能是相位角，因为幅度和频率可以由每个GPU控制到足够精确的程度，而两个GPU的电流之间的相位角一开始是不相关的。因此，仅同步输出电流的相位角可能已经足够用于顺畅切换。
[0018]在根据本专利技术的另一优选系统中，该系统(优选为电池GPU)包括输入耦接开关，并且其中，该系统(优选为电池GPU)被配置为：
[0019]‑
检测辅助GPU的交流输出电流的参数(例如相位角或频率或幅度——优选为相位角)，并且
[0020]‑
如果检测到的参数与电池GPU的逆变器的交流输出电流的相应参数之间的差小于或等于预定阈值，则闭合输入耦接开关。
[0021]由此，实现了GPU之间的电力输送的顺畅切换。检测步骤可以作为同步的一部分来执行。
[0022]在根据本专利技术的另一优选系统中，该系统(优选为电池GPU)被配置为：将电池GPU的逆变器的交流输出电流的参数(例如相位角或频率或幅度——优选为相位角)移位；和/或例如经由到辅助GPU的控制器或逆变器的通信信道来将辅助GPU的交流输出电流的参数(例如相位角或频率或幅度——优选为相位角)移位。
[0023]因此，可以通过主动地将GPU的输出电流的一个或多个参数移位来加速这些输出电流的同步。
[0024]在根据本专利技术的另一优选系统中，该系统(优选为电池GPU)包括输出解耦开关，并且其中，该系统(优选为电池GPU)被配置为：
[0025]‑
如果输入耦接开关已经切换到闭合状态，则断开输出解耦开关。
[0026]因此，断开或停用电池GPU的逆变器，由此实现正确的电力输送，从而避免从电池GPU和辅助GPU汲取不平衡电力。优选地，在输入耦接开关已经切换到闭合状态之后的几秒或几毫秒内切换输出解耦开关。优选地，解耦开关可以是逆变器的开关之一，用于停用逆变器。
[0027]在根据本专利技术的另一优选系统中，该系统进一步包括辅助GPU，其中，电池GPU和辅助GPU经由电池GPU的交流输入端口和辅助GPU的交流输出连接器彼此连接。
[0028]在根据本专利技术的另一优选系统中，为了将一个或多个电池的输出电流转换为逆变器的交流输出电流，一个或多个电池连接到逆变器的输入端口，并且该系统被配置为经由逆变器的输入端口将辅助地面供电单元的交流输出电流从交流输入端口引导到飞机，其中，该系统包括输入转换器，该输入转换器被配置为在交流输入端口处将辅助地面供电单元的交流输出电流转换为直流电流并将该直流电流输出到逆变器的输入端口。
[0029]因此，可以将辅助GPU的电力馈送到电池GPU的DC总线。该拓扑的优点在于，可以在没有同步或定时切换辅助GPU的情况下实现无间断电力转换；然而，它要求将输入转换器作为附加部件。可以在任何时间启动辅助GPU，因为在电池中的DC电压低于输入转换器的输出电压时，辅助GPU会首先接管电力。因此，辅助GPU仅在被连接并且电池电压低于整流器电压时才接管负载。附加地，如果辅助GPU出现故障并停止向逆变器输送电力，则电池将再次接管负载。优选地，输入转换器被配置为提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于向停在地面上的飞机供应电流的系统，所述系统包括用于向停在地面上的飞机供应电流的电池地面供电单元(1)，所述电池地面供电单元(1)包括一个或多个电池(30，31)以及逆变器(50)，所述逆变器用于将所述一个或多个电池(30，31)的输出电流转换为所述逆变器(50)的交流输出电流以供应给所述飞机，其中，所述电池地面供电单元(1)包括交流输入端口(190，390.2)，其中，所述电池地面供电单元(1)被配置为经由所述交流输入端口(190，390.2)连接到辅助地面供电单元(1
’
)的交流输出连接器(191
’
)，以便经由所述交流输入端口(190，390.2)将所述辅助地面供电单元(1
’
)的交流输出电流引导到所述飞机。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述交流输入端口(190，390.2)包括飞机插座，所述飞机插座被配置为连接到适于连接到所述飞机的飞机输出连接器(191，191
’
)。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述电池地面供电单元(1)包括Y形转接器(300)，所述Y形转接器具有各自包括飞机插座的两个交流输入端口(390.1，390.2)并且具有飞机输出连接器(391)，其中，所述电池地面供电单元(1)的飞机输出连接器(191)连接到所述两个交流输入端口中的一个交流输入端口(390.1)。4.根据权利要求1至3之一所述的系统，其中，所述系统被配置为使下列各项彼此同步：
‑
所述电池地面供电单元(1)的所述逆变器(50)的所述交流输出电流，以及
‑
所述辅助地面供电单元(1
’
)的所述交流输出电流。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述系统包括输入耦接开关(200，200
’
)，并且其中，所述系统被配置为：
‑
检测所述辅助地面供电单元(1
’
)的所述交流输出电流的参数，并且
‑
如果检测到的参数与所述电池地面供电单元(1)的所述逆变器(50)的所述交流输出电流的相应参数之间的差小于或等于预定阈值，则闭合所述输入耦接开关(200，200
’
)。6.根据权利要求4或5所述的系统，其中，所述系统被配置为将所述电池地面供电单元(1)的所述逆变器(50)的所述交流输出电流的参数移位和/或将所述辅助地面供电单元(1
’
)的所述交流输出电流的参数移位。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述系统包括输出解耦开关(201)，并且其中，所述系统被配置为：
‑
如果所述输入耦接开关(200，200
’
)已经切换到闭合状态，则断开所述输出解耦开关(201)。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述系统进一步包括所述辅助地面供电单元(1
’
)，其中，所述电池地面供电单元(1)和所述辅助地面供电单元(1
’
)经由所述电池地面供电单元(1)的所述交流输入端口(190)和所述辅助地面供电单元(1
’
...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏林，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：